資源簡介

第 3 章 網絡安全與網絡資源
3.2 網絡資源分享
教學設計
教學背景
信息科技是現代科學技術領域的重要部分，主要研究以數字形式表達的信息及其應用中的科學原理、思維方法、處理過程和工程實現。當代高速發展的信息科技對全球經濟、社會和文化發展起著越來越重要的作用。
義務教育信息科技課程具有基礎性、實踐性和綜合性，為高中階段信息技術課程的學習奠定基礎。信息科技課程旨在培養科學精神和科技倫理，提升自主可控意識，培育社會主義核心價值觀，樹立總體國家安全觀，提升數字素養與技能。
教材分析
本節課的教學內容選自人教/地圖出版社選擇性必修2　網絡基礎　第 3 章 網絡安全與網絡資源 　3.2 網絡資源分享 。
網絡正在改變著社會和人們生活的方方面面，給人們帶來了豐富的網絡資源，帶來了各種便捷的獲取和使用資源的手段，方便著人們的工作、學習和生活。不過，網絡在給人們帶來驚喜和奇跡的同時，也給個人、企業、社會、國家等各方面帶來了巨大的安全挑戰。網絡空間已成為繼海、陸、空、天之外的“第五疆域”，網絡安全與政治安全、經濟安全、軍事安全等傳統安全融合交織。
教學目標
1.能識別網絡資源的類型。
2.能利用適當的工具在計算機和移動終端生成和分享網絡資源。
3.提高分享資源時的安全意識。
教學重點與難點
教學重點:能識別網絡資源的類型。
教學難點:能利用適當的工具在計算機和移動終端生成和分享網絡資源。
教學方法與教學手段
案例分析法、講授法、任務驅動法。
教學過程
問題導入
體驗探索
回顧網絡分享
蕭伯納曾說：“如果你有一個蘋果，我有一個蘋果，彼此交換，我們每個人仍然只有一個蘋果；如果你有一種思想，我有一種思想，彼此交換，我們每個人就有了兩種思想，甚至多于兩種思想?！边@句話形象地描述了信息所具有的共享性特征。網絡是目前人們所發明的最便捷的信息分享途徑（圖 3.2.1）（參見教材P88）。
回憶你用網絡分享過哪些資源，常用的分享手段都有哪些。
網絡資源簡介
在日常使用中，網絡資源主要指網絡信息資源，也就是通過計算機網絡可以利用的各種信息資源的總和。
很多人把網絡資源分為圖、文、聲、像等類型。比如，使用搜索引擎時，很多時候就在搜索某種特定類型的資源（圖 3.2.2）（參見教材P89）；但更多的時候，人們獲取的是由多種媒體組成的綜合型信息資源（圖 3.2.3）（參見教材P89）。
也可以按網絡協議，將網絡資源分為萬維網資源、FTP 網絡資源、telnet 網資源等。其中，萬維網基于 HTTP協議，目前使用最為廣泛；FTP 網基于 FTP 協議，主要用于文件傳輸，可用來共享各種文件；telnet 網基于 telnet 協議，可借助網絡中的計算機完成計算任務。
還可以按來源，把網絡資源分成政府信息資源、企業信息資源、公眾信息資源等（圖 3.2.4）（參見教材P89）；按主題，分為關于旅游的資源、關于學習的資源、關于體育運動的資源等。
除了信息資源外，IP 地址數量、域名數量、國際出口帶寬等可以視為網絡基礎資源。網絡基礎資源是信息社會的“大動脈”，是關乎建設網絡強國的戰略性資源。經過多年的努力，我國網絡基礎資源建設進步顯著。表 3.2.1 展示了近年來我國網絡基礎資源的建設情況。
網絡資源分享實例
通過網絡分享資源的方式有很多，如把信息發布到微博或朋友圈中，用郵件傳送圖文資料等。實際使用時，應當根據資源和應用場景的要求，選擇適當的方式。
分享文件
情境 1 ：
王紅所在小組的幾位同學想分享他們手機、計算機中的照片、視頻等，他們列出了幾種方案：
·通過移動硬盤復制文件；
·通過局域網內的共享文件夾共享文件；
·發到 QQ 群或微信群中；
·發到云盤中，然后創建加密分享鏈接。
你認為哪種方式更合適？為什么
網絡發展過程中，出現過不少分享文件的方式，如專門用于傳送文件的 FTP 服務、電子郵件附件、局域網共享文件夾等。近年來，網絡云盤服務逐漸流行。通過云盤，不僅個人的各種信息終端可以方便地分享各種文件，而且還可以與其他人的各種設備分享。
項目實施
利用云盤分享文件
1. 小組同學選定一個網絡云盤服務，并分別完成賬號注冊等必要操作。
2. 在自己的不同設備間實現文件分享，并描述自己的操作步驟（圖 3.2.5）（參見教材P90）。
3. 嘗試與小組成員之間分享一個比較大的視頻文件。注意，要創建加密的分享鏈接。
4. 把視頻文件改名后再次上傳，看看能否實現秒傳，并討論一下，秒傳背后的機理是什么。
基于二維碼的分享
情境 2 ：
王紅想在學校活動中和同學們分享她制作的關于保護瀕危動物的宣傳片，并已經利用云盤服務設好了共享鏈接。她發現，向好友發布這個消息比較容易，可以利用 QQ 等工具把網址傳給對方，但如何才能讓不熟悉的同學，特別是使用智能手機的同學，方便地打開鏈接呢？
把指定網址打印或展示出來，讓使用手機的人照著網址輸入訪問，雖然可行，但顯然很不方便。一個更方便的辦法是，利用二維碼來實現網址的分享。
信息設備掃描二維碼后，可以把它轉換成二進制數據，從而獲取其中的信息。目前，經?？梢砸姷礁鞣N基于二維碼的應用（圖 3.2.6）（參見教材P91）。
生成二維碼的方式有很多，可以用專門的軟件，可以借助生成二維碼的網站，還可以采用編程的方式。
分享計算資源
通過網絡，不僅可以分享文件，分享存儲空間，分享打印機等硬件設備，還可以分享計算機的計算資源，也就是利用網絡，使用別的計算機的計算能力來完成計算任務。
下面將要介紹如何用 Python 中的 dispy 庫來組建和使用分布式計算系統。
項目實施
組建分布式計算系統
1. 每一位同學查看自己所用計算機的 IP 地址，并記錄下來。
2. 進入安裝 Python 的目錄，然后執行“python Scripts\dispynode -c 1 -i[IP 地址 ] --clean ”命令，窗口顯示類似圖 3.2.7（參見教材P92）。
運行命令后，所用的計算機就會提供一個處理核心充當運算資源。大家都這樣做，就可以組成含有多個運算資源的分布式計算系統，系統中的每一臺計算機就是一個計算節點。接下來，學習如何使用這個計算網絡進行計算。
在上面的運算過程中，默認把系統中的所有計算節點都用來計算質數，從而形成了一個尋找質數的計算網絡。
實際運算時，尋找質數的過程被分成了 10 段，并被自動分配到計算網絡的空閑節點上。
也就是說，在同一時間，這個分布式計算系統的不同計算節點，會在不同段落中尋找質數。通過這種方式，可以有效減少復雜計算所需的時間。
實際使用時，可以把計算網絡中的計算節點組織起來，用來完成不同的計算任務。
思考活動
總結分布式計算的特點
通過前面的項目活動，你覺得分布式計算有哪些特點？通過分享計算資源，能完成什么類型的任務？
在現實操作中，研究人員利用分享計算資源的原理，創建了很多用于科學研究的分布式計算項目。簡單地說，分布式計算就是把大的計算任務分割成小的任務單元，并通過網絡分發給各節點進行計算，各節點完成計算后，再通過網絡把各自的計算結果反饋給服務器。
BOINC（Berkeley Open Infrastructure for Network Computing，伯克利開放式網絡計算平臺）是目前主流的分布式計算平臺之一。下面以這個平臺為例，介紹當前正在利用分享計算資源進行的科學研究。
如果利用軟件，把網絡中不同設備的存儲空間組合起來，就可以形成分布式存儲系統，這是一種分享存儲資源的方式。
項目實施
參與分布式科學研究項目
1. 啟動軟件 BOINC Manager。
2. 增加一個項目，如計算質數的項目 PrimeGrid，然后根據軟件的提示，進行登錄或賬號注冊等操作。操作后，軟件就會自動把所用的計算機變成計算網絡中的一個節點，并自動為項目提供必要的運算資源（圖 3.2.8）（參見教材P96）。
3. 再瀏覽幾個計算平臺中的項目，如尋找外星人的項目 SETI@home、模擬宇宙運行的項目 Universe@Home、研究蛋白質的項目 Protein Folding 等，并適當加入一兩個感興趣的項目。
不難發現，一個真實可用的分布式系統，要做的工作比前面的項目活動實驗復雜得多，通常還要包括項目選擇、用戶身份認證等操作。
思考活動
網絡分享二三事
1. 以“分布式計算的安全性”為關鍵詞進行搜索，分別從普通參與者和項目組織者的角度，了解采用分布式計算這種方式時，各自可能面臨的風險是什么，又該分別采取哪些應對措施。
2. 下列說法對嗎？為什么？
（1）共享上網是一種網絡資源分享過程，這個時候大家分享的是帶寬。
（2） DHCP（dynamic host configuration protocol，動態主機配置協議）服務是一種網絡資源分享服務，分享的是 IP 地址資源。
3. 你還知道哪些分享網絡資源的服務？它們分享了什么資源？
項目實施
網絡資源分享總結報告
完成項目報告，檢查自己這個階段的學習情況。
報告人：＿＿＿＿＿＿ 時間：＿＿＿＿＿＿
主題：認識網絡分享。
1. 總結網絡資源的分類方式和具體的類型。
按 ＿＿＿＿＿＿分類，包括：＿＿＿＿＿＿
按 ＿＿＿＿＿＿分類，包括：＿＿＿＿＿＿
按 ＿＿＿＿＿＿分類，包括：＿＿＿＿＿＿
2. 總結分享文件的方法，以及這些方法的優缺點。
□ 局域網共享，優缺點：＿＿＿＿＿＿
□＿＿＿＿＿＿ ，優缺點：＿＿＿＿＿＿
□ ＿＿＿＿＿＿，優缺點：＿＿＿＿＿＿
□ ＿＿＿＿＿＿，優缺點：＿＿＿＿＿＿
□ ＿＿＿＿＿＿，優缺點：＿＿＿＿＿＿
3. 總結二維碼的作用，以及二維碼分享的應用場景。
4. 總結數字摘要、加密等安全技術在網絡資源分享過程中的作用。
總結評價
1.總結本章的核心概念與關鍵能力。
2. 根據自己的掌握情況填寫下表。
學習內容 掌握程度
網絡資源的類型 □不了解 □了解 □理解
網絡分享的方式 □不了解 □了解 □理解
利用適當的工具生成和分享網絡資源 □不了解 □了解 □理解
常用網絡安全協議的作用 □不了解 □了解 □理解
設置及使用簡易防火墻 □不了解 □了解 □理解
加密技術 □不了解 □了解 □理解
數字摘要技術 □不了解 □了解 □理解
使用適當的工具對數據和終端進行加密 □不了解 □了解 □理解
3. 回答以下問題，完成活動反思。
（1）“網絡的美妙之處在于你能連接任何人；網絡的可怕之處在于任何人都能與你連接?！闭勔徽勀銓@句話的看法。
（2）有人說“人們通過網絡分享資源的活動越頻繁，其面臨的安全風險也就越大，所以要盡可能避免網絡分享行為?！睂τ谶@個觀點，你怎么看？
課后作業
1. 王紅的爸爸想跟大家分享他的研究成果，但又擔心這些研究成果會被人篡改，誤導他人。對此，你有什么辦法嗎？
2. 趙明只想和朋友分享、交流自己的學習計劃，他應該采用哪種方式分享資源？為什么？
□ 微博 □ 微信朋友圈 □ QQ 群 □ 博客 其他：
3. 下面的說法，你認為哪個對？為什么？
（1）二維碼中可能隱藏病毒或木馬程序，所以不能隨意掃描。
（2） 二維碼中可能隱藏病毒或木馬程序的超鏈接，誘導人在不經意間下載安裝，所以不能輕易掃描。
4. 云存儲服務可以幫助大家方便地存儲和分享資源，同時也很容易成為侵犯知識產權的重災區。請根據你的使用體會，談一談這個說法是否有道理。
板書設計
第 3 章 網絡安全與網絡資源
3.2 網絡資源分享
1.網絡資源簡介
2.網絡資源分享實例
總結評價
普通高中教科書
信息技術　選擇性必修 2　網絡基礎
編著
人民教育出版襯課程教材研究所信息技術課程教材研究開發中心
中國地圖出版社教材出版分社
總 主 編 ：祝智庭 樊 磊
副總主編 ：高淑印 郭 芳 李 鋒
本冊主編：慈黎利 熊雪亭
編寫人員：梁南燕 武 迪 王集偉 佟松齡 王學紅

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